DE102020112441A1 - Method for manufacturing a traction battery of a motor vehicle and a corresponding manufacturing device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Traktionsbatterie (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei in einem Aufnahmefach eines Batteriegehäuses der Traktionsbatterie (1) wenigstens ein mehrere Batteriezellen (2) aufweisendes Zellmodul angeordnet wird. Dabei ist vorgesehen, dass jede der Batteriezellen (2) mit einem separaten Temperatursensor (7) versehen wird, wobei jeweils wenigstens ein Temperatursensor (7) an jeweils einem Metallträger (8) angeordnet und der Metallträger (8) mit einem Zellgehäuse (3) der jeweiligen Batteriezelle (2) verschweißt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Herstellungseinrichtung zum Herstellen einer Traktionsbatterie (1) eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method for producing a traction battery (1) of a motor vehicle, with at least one cell module having a plurality of battery cells (2) being arranged in a receiving compartment of a battery housing of the traction battery (1). It is provided that each of the battery cells (2) is provided with a separate temperature sensor (7), at least one temperature sensor (7) being arranged on each metal carrier (8) and the metal carrier (8) with a cell housing (3) of the respective battery cell (2) is welded. The invention also relates to a manufacturing device for manufacturing a traction battery (1) of a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, wobei in einem Aufnahmefach eines Batteriegehäuses der Traktionsbatterie wenigstens ein mehrere Batteriezellen aufweisendes Zellmodul angeordnet wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Herstellungseinrichtung zum Herstellen einer Traktionsbatterie.The invention relates to a method for producing a traction battery of a motor vehicle, with at least one cell module having a plurality of battery cells being arranged in a receiving compartment of a battery housing of the traction battery. The invention also relates to a manufacturing device for manufacturing a traction battery.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift US 2015/0110155 A1 bekannt. Diese beschreibt einen Messfühler für eine Kraftfahrzeugbatterie mit einer Messleitung aus einem erstem Material und eine Komponente der Kraftfahrzeugbatterie aus einem von dem ersten Material verschiedenen zweiten Material.From the prior art, for example, is the document US 2015/0110155 A1 known. This describes a measuring sensor for a motor vehicle battery with a measuring line made of a first material and a component of the motor vehicle battery made of a second material different from the first material.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere eine schnelle und kostengünstige Herstellung der Traktionsbatterie ermöglicht, wobei die Traktionsbatterie derart ausgestaltet ist, dass eine äußerst genaue Temperaturmessung möglich ist.The object of the invention is to propose a method for producing a traction battery of a motor vehicle, which has advantages over known methods, in particular enables fast and inexpensive production of the traction battery, the traction battery being designed in such a way that extremely accurate temperature measurement is possible.

Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Herstellen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erzielt. Dabei ist vorgesehen, dass jede der Batteriezellen mit einem separaten Temperatursensor versehen wird, wobei jeweils wenigstens ein Temperatursensor an jeweils einem Metallträger angeordnet und der Metallträger mit einem Zellgehäuse der jeweiligen Batteriezelle verschweißt wird.This is achieved according to the invention with a method for producing a traction battery of a motor vehicle with the features of claim 1. It is provided that each of the battery cells is provided with a separate temperature sensor, at least one temperature sensor being arranged on each metal carrier and the metal carrier being welded to a cell housing of the respective battery cell.

Das beschriebene Verfahren dient zum Herstellen der Traktionsbatterie, welche bevorzugt als Bestandteil des Kraftfahrzeugs verbaut wird, jedoch auch separat von diesem vorliegen kann. Die Traktionsbatterie dient dem Zwischenspeichern von elektrischer Energie, die insbesondere zum Betreiben einer Antriebseinrichtung beziehungsweise eines Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs und somit schlussendlich zum Antreiben des Kraftfahrzeugs Verwendung findet. Die in der Traktionsbatterie gespeicherte elektrische Energie wird insoweit zum Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments mittels der Antriebseinrichtung beziehungsweise des Antriebsaggregats verwendet.The method described is used to produce the traction battery, which is preferably installed as a component of the motor vehicle, but can also be present separately from it. The traction battery is used to temporarily store electrical energy, which is used in particular to operate a drive device or a drive unit of the motor vehicle and thus ultimately to drive the motor vehicle. The electrical energy stored in the traction battery is used to provide a drive torque aimed at driving the motor vehicle by means of the drive device or the drive unit.

Die Traktionsbatterie verfügt über das Batteriegehäuse und das wenigstens eine Zellmodul. Das Zellmodul dient der Zwischenspeicherung der elektrischen Energie. Es weist hierzu mehrere Batteriezellen auf, welche elektrisch miteinander verschaltet sind. Insbesondere weist das Zellmodul zwei Anschlüsse auf, welche beispielsweise an einem Zellmodulgehäuse des Zellmoduls angeordnet sind. An die Anschlüsse ist jeder der Batteriezellen des entsprechenden Zellmoduls elektrisch angeschlossen. Insoweit dienen die Anschlüsse als gemeinsame Anschlüsse für die mehreren Batteriezellen des Zellmoduls.The traction battery has the battery housing and the at least one cell module. The cell module is used for the intermediate storage of electrical energy. For this purpose, it has several battery cells which are electrically connected to one another. In particular, the cell module has two connections, which are arranged, for example, on a cell module housing of the cell module. Each of the battery cells of the corresponding cell module is electrically connected to the connections. In this respect, the connections serve as common connections for the multiple battery cells of the cell module.

In dem Batteriegehäuse der Traktionsbatterie ist das Aufnahmefach ausgebildet, welches zur Aufnahme des Zellmoduls vorgesehen und ausgebildet ist. Während des Herstellens der Traktionsbatterie wird das Zellmodul in das Aufnahmefach eingesetzt. Bevorzugt wird nicht lediglich ein einziges Zellmodul in dem Batteriegehäuse angeordnet, sondern es werden mehrere Zellmodule in das Batteriegehäuse eingebracht. Bei einer solchen Ausgestaltung verfügt das Batteriegehäuse über ein Aufnahmefach, welches zur Aufnahme mehrerer Zellmodule ausgebildet ist.In the battery housing of the traction battery, the receiving compartment is formed, which is provided and designed to receive the cell module. During the manufacture of the traction battery, the cell module is inserted into the receptacle. Preferably, not only a single cell module is arranged in the battery housing, but rather several cell modules are introduced into the battery housing. In such a configuration, the battery housing has a receiving compartment which is designed to receive a plurality of cell modules.

Während des Herstellens der Traktionsbatterie erfolgt vorzugsweise nicht nur eine Anordnung des Zellmoduls beziehungsweise der Zellmodule in dem Aufnahmefach, sondern es wird auch eine elektrische Verschaltung des Zellmoduls beziehungsweise der Zellmodule vorgenommen. Beispielsweise wird das Zellmodul beziehungsweise jedes der Zellmodule elektrisch an ein Steuergerät der Traktionsbatterie elektrisch angeschlossen. Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest einige der mehreren Zellmodule, insbesondere alle Zellmodule, elektrisch aneinander angeschlossen sind.During the manufacture of the traction battery, not only is the cell module or the cell modules arranged in the receiving compartment, but the cell module or the cell modules are also electrically connected. For example, the cell module or each of the cell modules is electrically connected to a control unit of the traction battery. It can also be provided that at least some of the multiple cell modules, in particular all of the cell modules, are electrically connected to one another.

Während eines Betriebs der Traktionsbatterie, insbesondere bei einem Laden oder Entladen der Traktionsbatterie, fällt an beziehungsweise in dem Zellmodul Wärme an, welche zu einer Änderung der Temperatur des Zellmoduls führt. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, die Temperatur der Traktionsbatterie zu überwachen und bevorzugt das Betreiben der Traktionsbatterie in Abhängigkeit von der Temperatur durchzuführen. Um eine besonders genaue Ermittlung der Temperatur zu ermöglichen, ist jede der Batteriezellen des Zellmoduls mit einem separaten Temperatursensor ausgestattet. Entsprechend liegen also ebenso viele Temperatursensoren wie Batteriezellen für das Zellmodul beziehungsweise jedes der Zellmodule vor.During operation of the traction battery, in particular when charging or discharging the traction battery, heat accumulates or in the cell module, which leads to a change in the temperature of the cell module. For this reason, it makes sense to monitor the temperature of the traction battery and preferably operate the traction battery as a function of the temperature. In order to enable a particularly precise determination of the temperature, each of the battery cells of the cell module is equipped with a separate temperature sensor. Accordingly, there are as many temperature sensors as there are battery cells for the cell module or each of the cell modules.

Besonders bevorzugt ist hierbei jeder der Temperatursensoren an genau einer der Batteriezellen angeordnet beziehungsweise umgekehrt an jeder der Batteriezellen genau einer der Temperatursensoren. Hierdurch ist die Temperatur jeder der Batteriezellen innerhalb des Zellmoduls bekannt, sodass schlussendlich eine Temperaturverteilung in der Traktionsbatterie mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann. Entsprechend ist die Temperatur beziehungsweise Temperaturverteilung, welche dem Betreiben der Traktionsbatterie zugrunde gelegt wird, mit hoher Genauigkeit bekannt.In this case, each of the temperature sensors is particularly preferably arranged on precisely one of the battery cells or, conversely, on precisely one of the temperature sensors on each of the battery cells. As a result, the temperature of each of the battery cells within the cell module is known, so that ultimately a temperature distribution in the traction battery can be determined with a high degree of accuracy. Correspondingly, the temperature or temperature distribution, which is the Operating the traction battery is based on, known with high accuracy.

Allerdings ist es zum einen aufwendig, jede der Batteriezellen mit dem separaten Temperatursensor zu versehen und zum anderen kann es bei bekannten Befestigungsverfahren zu einer Beeinträchtigung des Wärmeübergangs zwischen der jeweiligen Batteriezelle und dem Temperatursensor kommen, insbesondere mit zunehmendem Alter der Traktionsbatterie.However, on the one hand, it is expensive to provide each of the battery cells with the separate temperature sensor and, on the other hand, known fastening methods can impair the heat transfer between the respective battery cell and the temperature sensor, in particular as the traction battery ages.

Aus diesem Grund ist es vorgesehen, dass jeder der Temperatursensoren an einem jeweiligen Metallträger angeordnet und dieser anschließend mit dem Zellgehäuse der jeweiligen Batteriezelle verschweißt wird. Es liegen also mehrere Metallträger vor, wobei an jedem der Metallträger zumindest einer der Temperatursensoren angeordnet, insbesondere befestigt wird. Jeder der mehreren Metallträger wird nun mit dem Zellgehäuse wenigstens einer der Batteriezellen verschweißt, also stoffschlüssig verbunden.For this reason, it is provided that each of the temperature sensors is arranged on a respective metal carrier and this is then welded to the cell housing of the respective battery cell. There are therefore several metal supports, at least one of the temperature sensors being arranged, in particular fastened, on each of the metal supports. Each of the multiple metal carriers is now welded to the cell housing of at least one of the battery cells, that is to say connected in a materially bonded manner.

Der Temperatursensor wird derart an dem Metallträger angeordnet beziehungsweise befestigt, dass ein guter Wärmeübergang zwischen ihnen gewährleistet ist. Mithilfe des Temperatursensors kann insoweit eine Temperatur des Metallträgers mit hoher Genauigkeit gemessen werden. Der Metallträger besteht aus einem Material mit guter Wärmeleitung, also einem hohen Wärmeleitkoeffizient. Hierdurch wird sichergestellt, dass die von dem Zellgehäuse an den Metallträger abgegebene Wärme rasch in Richtung des Temperatursensors geleitet wird. Zudem wird durch das Verschweißen des Metallträgers mit dem Zellgehäuse ein guter Wärmeübergang beziehungsweise ein hoher Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Zellgehäuse und dem Metallträger realisiert.The temperature sensor is arranged or attached to the metal carrier in such a way that good heat transfer is ensured between them. With the aid of the temperature sensor, a temperature of the metal carrier can be measured with high accuracy. The metal carrier consists of a material with good thermal conductivity, i.e. a high coefficient of thermal conductivity. This ensures that the heat given off by the cell housing to the metal carrier is quickly conducted in the direction of the temperature sensor. In addition, by welding the metal carrier to the cell housing, good heat transfer or a high heat transfer coefficient is achieved between the cell housing and the metal carrier.

Das Material des Metallträgers enthält beispielsweise Aluminium oder Kupfer, insbesondere besteht es hauptsächlich aus einem dieser Materialien. Das bedeutet, dass als Material also beispielsweise Aluminium oder Kupfer oder eine Legierung eines dieser Materialien verwendet wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Stahl als Material für den Metallträger Verwendung findet. Besonders bevorzugt besteht auch das Zellgehäuse aus Metall, zumindest bereichsweise oder sogar vollständig.The material of the metal carrier contains, for example, aluminum or copper, in particular it mainly consists of one of these materials. This means that, for example, aluminum or copper or an alloy of one of these materials is used as the material. However, it can also be provided that steel is used as the material for the metal carrier. Particularly preferably, the cell housing is also made of metal, at least in some areas or even completely.

Beispielsweise weist das Zellgehäuse zumindest einen Befestigungsbereich aus Metall auf, mit welchem der Metallträger bei dem Herstellen der Traktionsbatterie verschweißt wird. Der Befestigungsbereich grenzt bevorzugt auf seiner dem Metallträger abgewandten Seite an einem Innenraum der jeweiligen Batteriezelle an, welcher von dem Zellgehäuse begrenzt ist. Hierdurch wird sichergestellt, das über den Befestigungsbereich eine genaue Messung der Temperatur der Batteriezelle vorgenommen werden kann.For example, the cell housing has at least one fastening area made of metal, to which the metal carrier is welded during the manufacture of the traction battery. The fastening area preferably adjoins, on its side facing away from the metal carrier, an interior space of the respective battery cell which is delimited by the cell housing. This ensures that the temperature of the battery cell can be measured precisely via the fastening area.

Das im Rahmen des beschriebenen Verfahrens vorgenommene direkte Verschweißen des den Temperatursensor tragenden Metallträgers mit dem Zellgehäuse der jeweiligen Batteriezelle ermöglicht ein rasches und genaues Messen der Temperatur der Batteriezelle, weil die Temperatur in kurzer Zeit an dem Metallträger und damit dem Temperatursensor anliegt. Zudem ist die Verbindung zwischen dem Metallträger und dem Zellgehäuse dauerfest, sodass keine Beeinträchtigungen der Temperaturmessung über die Lebensdauer der Traktionsbatterie auftreten können. Weiterhin ist das Verschweißen des Metallträgers mit dem Zellgehäuse kostengünstig umsetzbar.The direct welding of the metal carrier carrying the temperature sensor to the cell housing of the respective battery cell, carried out as part of the described method, enables the temperature of the battery cell to be measured quickly and accurately because the temperature is applied to the metal carrier and thus to the temperature sensor in a short time. In addition, the connection between the metal carrier and the cell housing is permanent, so that no impairment of the temperature measurement can occur over the life of the traction battery. Furthermore, the welding of the metal carrier to the cell housing can be implemented cost-effectively.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jede der Batteriezellen zumindest einen Anschluss zur elektrischen Kontaktierung aufweist und die Anschlüsse mehrerer Batteriezellen über einen gemeinsamen Verbinder elektrisch aneinander angeschlossen werden, wobei der Verbinder mit den Anschlüssen verschweißt wird. Vorstehend wurde bereits darauf hingewiesen, dass das Zellmodul mehrere Anschlüsse aufweist. Es ist vorgesehen, den wenigstens einen Anschluss jeder der Batteriezellen mit einem der Anschlüsse oder den Anschlüssen des Zellmoduls elektrisch zu verbinden. Hierzu ist der Verbinder vorgesehen, über welchen die Anschlüsse der mehreren Batteriezellen mit einem der Anschlüsse des Zellmoduls elektrisch verbunden werden.A further development of the invention provides that each of the battery cells has at least one connection for making electrical contact and the connections of a plurality of battery cells are electrically connected to one another via a common connector, the connector being welded to the connections. It has already been pointed out above that the cell module has several connections. It is provided that the at least one connection of each of the battery cells is electrically connected to one of the connections or the connections of the cell module. For this purpose, the connector is provided, via which the connections of the plurality of battery cells are electrically connected to one of the connections of the cell module.

Bevorzugt liegen mehrere derartiger Verbinder vor, wobei jeder der Verbinder an einen der Anschlüsse des Zellmoduls angeschlossen ist. Der Verbinder liegt beispielsweise in Form einer Metallstange, insbesondere einer Flachstange, vor. Der Verbinder ist mit den Anschlüssen der Batteriezellen verschweißt, um die elektrische Verbindung herzustellen. Dies ermöglicht ein besonders rasches und dauerfestes elektrisches Anbinden der Batteriezellen, insbesondere an die Anschlüsse des Zellmoduls.There are preferably several such connectors, each of the connectors being connected to one of the connections of the cell module. The connector is in the form of a metal rod, in particular a flat rod, for example. The connector is welded to the terminals of the battery cells in order to establish the electrical connection. This enables a particularly rapid and durable electrical connection of the battery cells, in particular to the connections of the cell module.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verschweißen des Verbinders mit den Anschlüssen in demselben Arbeitsgang erfolgt wie das Verschweißen des Metallträgers mit dem Zellgehäuse. Beispielsweise ist es also vorgesehen, dass das Verschweißen des Verbinders und das Verschweißen des Metallträgers in derselben Bearbeitungsstation erfolgt, während also die Batteriezellen beziehungsweise das Zellmodul ortsfest angeordnet sind. Beispielsweise werden zunächst die Batteriezellen des Zellmoduls benachbart zueinander angeordnet und anschließend der Verbinder in Kontakt mit den Anschlüssen der Batteriezellen gebracht.A further development of the invention provides that the connector is welded to the connections in the same operation as the metal carrier is welded to the cell housing. For example, it is therefore provided that the welding of the connector and the welding of the metal carrier take place in the same processing station, while the battery cells or the cell module are arranged in a stationary manner. For example, the battery cells of the cell module are initially arranged adjacent to one another and then the connector is brought into contact with the terminals of the battery cells.

Nachfolgend wird der Verbinder mit den Anschlüssen verschweißt. Zudem wird der Metallträger mit dem Zellgehäuse verschweißt, ohne dass die Batteriezellen verlagert werden. Durch das Verschweißen in demselben Arbeitsgang kann das Anbinden des Metallträgers an das Zellgehäuse besonders einfach und kostengünstig erfolgen, insbesondere wird es auf vorteilhafte Art und Weise in ein bereits bestehendes Herstellungsverfahren der Traktionsbatterie integriert.The connector is then welded to the connections. In addition, the metal carrier is welded to the cell housing without the battery cells being relocated. By welding in the same work step, the metal carrier can be tied to the cell housing in a particularly simple and cost-effective manner; in particular, it is advantageously integrated into an existing manufacturing process for the traction battery.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verschweißen durch Laserschweißen vorgenommen wird. Zum Verschweißen wird also ein Laserstrahl erzeugt, insbesondere mithilfe eines Laserkopfs. Unter Verwendung des Laserstrahls werden der Metallträger und/oder das Zellgehäuse lokal aufgeschmolzen, sodass eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt wird. Das Laserschweißen kann besonders rasch und kostengünstig vorgenommen werden, insbesondere bei gleichzeitig geringer Temperaturbeaufschlagung der Batteriezellen.A further development of the invention provides that the welding is carried out by laser welding. A laser beam is therefore generated for welding, in particular with the aid of a laser head. Using the laser beam, the metal carrier and / or the cell housing are melted locally so that a material connection is established. The laser welding can be carried out particularly quickly and inexpensively, in particular when the temperature of the battery cells is low at the same time.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verschweißen des Verbinders mit den Anschlüssen mittels desselben Laserkopfs oder gleichzeitig erfolgt wie das Verschweißen des Metallträgers mit dem Zellgehäuse. Erfolgt das Verschweißen des Verbinders unter Verwendung desselben Laserkopfs, so verbleiben die Batteriezellen in jedem Fall in derselben Fertigungsstation. Der mithilfe des Laserkopfs erzeugte Laserstrahl wird nun zunächst dazu genutzt, den Verbinder mit den Anschlüssen zu verschweißen. Anschließend wird der Metallträger mit dem Zellgehäuse verschweißt. Selbstverständlich kann auch die umgekehrte Reihenfolge vorgesehen sein.A further development of the invention provides that the connector is welded to the connections by means of the same laser head or at the same time as the metal carrier is welded to the cell housing. If the connector is welded using the same laser head, the battery cells always remain in the same production station. The laser beam generated with the aid of the laser head is now first used to weld the connector to the connections. The metal carrier is then welded to the cell housing. The reverse sequence can of course also be provided.

Zwischen dem Verschweißen des Verbinders mit den Anschlüssen und dem Verschweißen des Metallträgers mit dem Zellgehäuse erfolgt ein Verlagern des Zellkopfs, um den Laserstrahl auszurichten. Alternativ kann es vorgesehen sein, das Verschweißen des Verbinders und das Verschweißen des Metallträgers gleichzeitig vorzunehmen. Beispielsweise sind hierzu mehrere Laserköpfe vorgesehen. Das gleichzeitige Verschweißen führt zu einer besonders raschen Herstellung der Traktionsbatterie.Between the welding of the connector to the connections and the welding of the metal carrier to the cell housing, the cell head is displaced in order to align the laser beam. Alternatively, it can be provided that the welding of the connector and the welding of the metal carrier are carried out at the same time. For example, several laser heads are provided for this purpose. The simultaneous welding leads to a particularly rapid production of the traction battery.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der wenigstens eine Temperatursensor auf einer Leiterplatte angeordnet ist, die mit dem Metallträger verbunden wird. Über die Leiterplatte erfolgt eine elektronische Anbindung des Temperatursensors, beispielsweise an ein Steuergerät, insbesondere an das Steuergerät der Traktionsbatterie. Die Leiterplatte wird mit dem Metallträger verbunden beziehungsweise an ihm befestigt. Das Verbinden der Leiterplatte mit dem Metallträger erfolgt derart, dass der Temperatursensor wärmeleitend mit dem Metallträger gekoppelt ist, sodass also mithilfe des Temperatursensors die Temperatur des Metallträgers messbar ist.A further development of the invention provides that the at least one temperature sensor is arranged on a printed circuit board which is connected to the metal carrier. The temperature sensor is electronically connected via the printed circuit board, for example to a control device, in particular to the control device of the traction battery. The circuit board is connected to the metal carrier or attached to it. The circuit board is connected to the metal carrier in such a way that the temperature sensor is coupled to the metal carrier in a thermally conductive manner, so that the temperature of the metal carrier can be measured with the aid of the temperature sensor.

Bevorzugt wird die Leiterplatte derart an dem Metallträger angeordnet, dass der Temperatursensor unmittelbar an dem Metallträger anliegt oder alternativ über ein Wärmeleitmaterial an den Metallträger thermisch angebunden ist. Als Wärmeleitmaterial dient beispielsweise eine Wärmeleitpaste oder dergleichen. Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht eine genaue Temperaturmessung bei gleichzeitig zuverlässiger elektronischer Kontaktierung des Temperatursensors.The circuit board is preferably arranged on the metal carrier in such a way that the temperature sensor rests directly on the metal carrier or, alternatively, is thermally connected to the metal carrier via a heat-conducting material. For example, a thermal paste or the like is used as the heat-conducting material. The procedure described enables precise temperature measurement with, at the same time, reliable electronic contacting of the temperature sensor.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Leiterplatte eine flexible Leiterplatte verwendet wird. Die flexible Leiterplatte besteht beispielsweise aus einer Folie, insbesondere einer Polyimidfolie, mit darauf aufgebrachten Leiterbahnen. Die Verwendung der flexiblen Leiterplatte hat den Vorteil, dass sie lediglich eine geringe thermische Kapazität aufweist, sodass Verfälschungen der Temperaturmessung mittels des Temperatursensors verhindert werden. Zudem lassen sich mithilfe der flexiblen Leiterplatte geringe Abmessungen des Zellmoduls erzielen, weil sie auf geringstem Raum verbaubar ist. Auch wird über die flexible Leiterplatte ein Toleranzausgleich erzielt, insbesondere lässt sie eine Ausgleichsbewegung aufgrund von Alterungserscheinungen und/oder thermischen Spannungen innerhalb des Zellmoduls zu.A further development of the invention provides that a flexible printed circuit board is used as the printed circuit board. The flexible printed circuit board consists, for example, of a film, in particular a polyimide film, with conductor tracks applied to it. The use of the flexible printed circuit board has the advantage that it only has a low thermal capacity, so that falsification of the temperature measurement by means of the temperature sensor is prevented. In addition, the flexible circuit board can be used to achieve small cell module dimensions because it can be installed in the smallest of spaces. Tolerance compensation is also achieved via the flexible printed circuit board, in particular it allows a compensation movement due to aging phenomena and / or thermal stresses within the cell module.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Metallträger einen Haltefuß aufweist, der gegenüber einem den wenigstens einen Temperatursensor tragenden Verbindungsbereich breiter ist und mit dem Zellgehäuse der jeweiligen Batteriezelle verschweißt wird. Der Metallträger weist insoweit den Haltefuß und den Verbindungsbereich auf. An dem Verbindungsbereich greift der Temperatursensor an beziehungsweise wird der Temperatursensor von dem Verbindungsbereich getragen. Der Verbindungsbereich ist über den Haltefuß an dem Zellgehäuse der jeweiligen Batteriezelle befestigt. Hierzu ist der Haltefuß mit dem Zellgehäuse verschweißt. Der Haltefuß weist in einer Richtung größere Abmessungen auf als der Verbindungsbereich. Hierdurch ist ein zuverlässiges Verschweißen mit dem Zellgehäuse möglich. Der Haltefuß kann auch als Befestigungsfahne bezeichnet werden.A further development of the invention provides that the metal carrier has a holding foot which is wider than a connection area carrying the at least one temperature sensor and is welded to the cell housing of the respective battery cell. To this extent, the metal carrier has the retaining foot and the connection area. The temperature sensor acts on the connection area or the temperature sensor is carried by the connection area. The connection area is attached to the cell housing of the respective battery cell via the retaining foot. For this purpose, the retaining foot is welded to the cell housing. The retaining foot has larger dimensions in one direction than the connecting area. This enables reliable welding to the cell housing. The retaining foot can also be referred to as a fastening tab.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Batteriezelle eine prismatische Batteriezelle verwendet wird. Das bedeutet, dass das Zellgehäuse starr ausgebildet ist, um eine Volumenänderung der Batteriezelle zumindest teilweise oder sogar vollständig zu verhindern. Die Batteriezelle ermöglicht eine besonders hohe Packungsdichte der Batteriezellen in dem Zellmodul.A further development of the invention provides that a prismatic battery cell is used as the battery cell. This means that the cell housing is designed to be rigid in order to at least partially or even completely prevent a change in volume of the battery cell. The battery cell enables a particularly high packing density of the battery cells in the cell module.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Herstellungseinrichtung zum Herstellen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Herstellungseinrichtung dazu vorgesehen und ausgebildet ist, in einem Aufnahmefach eines Batteriegehäuses der Traktionsbatterie wenigstens ein mehrere Batteriezellen aufweisendes Zellmodul anzuordnen. Dabei ist die Herstellungseinrichtung weiter dazu vorgesehen und ausgebildet, jede der Batteriezellen mit einem separaten Temperatursensor zu versehen, wobei jeweils wenigstens ein Temperatursensor an jeweils einem Metallträger angeordnet und der Metallträger mit einem Zellgehäuse der jeweiligen Batteriezelle verschweißt wird.The invention further relates to a manufacturing device for manufacturing a traction battery of a motor vehicle, in particular for performing the method according to the statements within the scope of this description, the manufacturing device being provided and designed to arrange at least one cell module having a plurality of battery cells in a receiving compartment of a battery housing of the traction battery. The manufacturing device is further provided and designed to provide each of the battery cells with a separate temperature sensor, at least one temperature sensor being arranged on each metal carrier and the metal carrier being welded to a cell housing of the respective battery cell.

Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Herstellungseinrichtung wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Herstellungseinrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.Reference has already been made to the advantages of such a procedure or such a configuration of the manufacturing device. Both the production device and the method for operating it can be developed in accordance with the statements made in the context of this description, so that reference is made to them in this respect.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Teils einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, nämlich eine Batteriezelle eines Zellmoduls,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung aus einem Temperatursensor und einem Metallträger in einer ersten Darstellung, sowie
  • 3 die Anordnung aus dem Temperatursensor und dem Metallträger in einer zweiten Darstellung.
The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing, without restricting the invention. It shows:
  • 1 a schematic representation of part of a traction battery of a motor vehicle, namely a battery cell of a cell module,
  • 2 a schematic representation of an arrangement of a temperature sensor and a metal carrier in a first representation, and
  • 3 the arrangement of the temperature sensor and the metal carrier in a second illustration.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Traktionsbatterie 1, welche über wenigstens ein hier nicht näher dargestelltes Zellmodul verfügt. Das Zellmodul weist mehrere Batteriezellen 2 auf, von welchen hier eine gezeigt ist. Die Batteriezelle 2 weist ein Zellgehäuse 3 auf, an welchem zwei elektrische Anschlüsse 4 und 5 angeordnet sind. Zudem verfügt das Zellgehäuse 3 über ein Sicherheitsventil 6, um einen zu hohen Innendruck der Batteriezelle 2 zu verhindern.the 1 shows a schematic representation of a region of a traction battery 1 , which has at least one cell module not shown here. The cell module has several battery cells 2 one of which is shown here. The battery cell 2 has a cell housing 3 on which two electrical connections 4th and 5 are arranged. In addition, the cell housing has 3 via a safety valve 6th to avoid excessive internal pressure in the battery cell 2 to prevent.

An dem Zellgehäuse 3 ist ein Temperatursensor 7 befestigt, nämlich über einen Metallträger 8. Der Metallträger 8 ist mit dem Zellgehäuse 3 der Batteriezelle 2 verschweißt. Bevorzugt ist jeder der Batteriezellen 2 der Traktionsbatterie 1 ein separater Temperatursensor 7 zugeordnet, welcher jeweils über einen Metallträger 8 mit dem jeweiligen Zellgehäuse 3 der entsprechenden Batteriezelle 2 verbunden ist.On the cell housing 3 is a temperature sensor 7th attached, namely via a metal support 8th . The metal support 8th is with the cell housing 3 the battery cell 2 welded. Each of the battery cells is preferred 2 the traction battery 1 a separate temperature sensor 7th assigned, each of which has a metal support 8th with the respective cell housing 3 the corresponding battery cell 2 connected is.

Die Anbindung des Temperatursensors 7 an das Zellgehäuse 3 über den Metallträger 8 hat den Vorteil, dass eine sehr effektive thermische Kopplung zwischen dem Temperatursensor 7 und dem Zellgehäuse 3 hergestellt ist, sodass mittels des Temperatursensors 7 die Temperatur der Batteriezelle 2 mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann. Zudem ist die Anbindung des Temperatursensors 7 an das Zellgehäuse 3 alterungsbeständig, hängt also nicht oder lediglich in sehr geringem Maß von dem Alter der Traktionsbatterie 1 beziehungsweise der Batteriezelle 2 ab.The connection of the temperature sensor 7th to the cell housing 3 over the metal support 8th has the advantage that there is a very effective thermal coupling between the temperature sensor 7th and the cell housing 3 is made so that by means of the temperature sensor 7th the temperature of the battery cell 2 can be measured with high accuracy. In addition, the connection of the temperature sensor 7th to the cell housing 3 resistant to aging, so it does not depend on the age of the traction battery or only to a very small extent 1 or the battery cell 2 away.

Die 2 zeigt eine äußerst schematische Darstellung einer Anordnung aus dem Temperatursensor 7 und dem Metallträger 8. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind mehrere Temperatursensoren 7 an dem Metallträger 8 angeordnet und über diesen mit dem Zellgehäuse 3 verbunden. Eine elektrische Kontaktierung des Temperatursensors 7 erfolgt über eine Leiterplatte 9, welche in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel bevorzugt als flexible Leiterplatte vorliegt.the 2 shows an extremely schematic representation of an arrangement made up of the temperature sensor 7th and the metal support 8th . In the exemplary embodiment shown here, there are several temperature sensors 7th on the metal support 8th arranged and above this with the cell housing 3 tied together. Electrical contacting of the temperature sensor 7th takes place via a printed circuit board 9 , which in the embodiment shown here is preferably present as a flexible printed circuit board.

Der Metallträger 8 verfügt über einen Haltefuß 10 und einen Verbindungsbereich 11. Der Haltefuß 10 wird mit dem Zellgehäuse 3 der jeweiligen Batteriezelle 2 verschweißt. Über den Verbindungsbereich 11 ist der Temperatursensor 7 mit dem Haltefuß 10 verbunden. Der Haltefuß 10 und der Verbindungsbereich 11 sind einstückig und materialeinheitlich ausgestaltet, bestehen also aus demselben durchgehenden Material.The metal support 8th has a retaining foot 10 and a connection area 11 . The holding foot 10 comes with the cell housing 3 of the respective battery cell 2 welded. Via the connection area 11 is the temperature sensor 7th with the holding foot 10 tied together. The holding foot 10 and the connection area 11 are designed in one piece and made of the same material, i.e. consist of the same continuous material.

Die 3 zeigt eine alternative Ansicht der bereits beschriebenen Anordnung aus Temperatursensor 7 und Metallträger 8. Es ist erkennbar, dass der Haltefuß 10 eine größere Breite aufweist als der Verbindungsbereich 11 und hierbei bevorzugt in eine Richtung beidseitig über den Verbindungsbereich 11 übersteht. Hierdurch wird eine einwandfreie Kontaktierung des Metallträgers 8 an das Zellgehäuse 3, also ein einfaches Verschweißen, sichergestellt. Beispielsweise wird der Metallträger 8 über mindestens einen Schweißpunkt, besonders bevorzugt jedoch über mehrere Schweißpunkte, mit dem Zellgehäuse 3 verbunden, um eine besonders zuverlässige Halterung des Temperatursensors 7 an dem Zellgehäuse 3 zu erzielen.the 3 shows an alternative view of the temperature sensor arrangement already described 7th and metal beams 8th . It can be seen that the retaining foot 10 has a greater width than the connection area 11 and here preferably in one direction on both sides over the connection area 11 survives. This ensures perfect contacting of the metal carrier 8th to the cell housing 3 , so a simple welding, ensured. For example, the metal support 8th via at least one welding point, but particularly preferably via several welding points, with the cell housing 3 connected to a particularly reliable holder of the temperature sensor 7th on the cell housing 3 to achieve.

Die beschriebene Ausgestaltung der Traktionsbatterie 1 beziehungsweise die beschriebene Vorgehensweise bei dem Anbinden des Temperatursensors 7 an die Batteriezelle 2 hat den Vorteil, dass zum einen eine hochgenaue Messung der Temperatur der jeweiligen Batteriezelle 2 erfolgen kann. Zudem ist die Anbindung des Temperatursensors 7 weitestgehend unabhängig von Alterungseinflüssen, sodass die Genauigkeit der Temperaturmessung über die Lebensdauer der Traktionsbatterie 1 sichergestellt ist.The described design of the traction battery 1 or the procedure described for connecting the temperature sensor 7th to the battery cell 2 has the advantage that, on the one hand, a highly accurate measurement of the temperature of the respective battery cell 2 can be done. In addition, the connection of the temperature sensor 7th largely independent of aging effects, so that the accuracy of the temperature measurement over the life of the traction battery 1 is ensured.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
TraktionsbatterieTraction battery
22
BatteriezelleBattery cell
33
ZellgehäuseCell housing
44th
Anschlussconnection
55
Anschlussconnection
66th
SicherheitsventilSafety valve
77th
TemperatursensorTemperature sensor
88th
MetallträgerMetal support
99
LeiterplatteCircuit board
1010
HaltefußHolding foot
1111
VerbindungsbereichConnection area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2015/0110155 A1 [0002]US 2015/0110155 A1 [0002]

Claims (10)

Verfahren zum Herstellen einer Traktionsbatterie (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei in einem Aufnahmefach eines Batteriegehäuses der Traktionsbatterie (1) wenigstens ein mehrere Batteriezellen (2) aufweisendes Zellmodul angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Batteriezellen (2) mit einem separaten Temperatursensor (7) versehen wird, wobei jeweils wenigstens ein Temperatursensor (7) an jeweils einem Metallträger (8) angeordnet und der Metallträger (8) mit einem Zellgehäuse (3) der jeweiligen Batteriezelle (2) verschweißt wird.A method for producing a traction battery (1) of a motor vehicle, wherein at least one cell module having a plurality of battery cells (2) is arranged in a receptacle of a battery housing of the traction battery (1), characterized in that each of the battery cells (2) has a separate temperature sensor (7 ) is provided, at least one temperature sensor (7) each being arranged on a metal carrier (8) and the metal carrier (8) being welded to a cell housing (3) of the respective battery cell (2). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Batteriezellen (2) zumindest einen Anschluss (4,5) zur elektrischen Kontaktierung aufweist und die Anschlüsse (4,5) mehrerer Batteriezellen (2) über einen gemeinsamen Verbinder elektrisch aneinander angeschlossen werden, wobei der Verbinder mit den Anschlüssen (4,5) verschweißt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that each of the battery cells (2) has at least one connection (4,5) for electrical contacting and the connections (4,5) of several battery cells (2) are electrically connected to one another via a common connector, the connector with the Connections (4,5) is welded. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen des Verbinders mit den Anschlüssen (4,5) in demselben Arbeitsgang erfolgt wie das Verschweißen des Metallträgers (8) mit dem Zellgehäuse (3).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the connector is welded to the connections (4, 5) in the same operation as the metal carrier (8) is welded to the cell housing (3). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen durch Laserschweißen vorgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the welding is carried out by laser welding. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen des Verbinders mit den Anschlüssen (4,5) mittels desselben Laserkopfs oder gleichzeitig erfolgt wie das Verschweißen des Metallträgers (8) mit dem Zellgehäuse (3).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the connector is welded to the connections (4, 5) by means of the same laser head or at the same time as the metal carrier (8) is welded to the cell housing (3). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperatursensor (7) auf einer Leiterplatte (9) angeordnet ist, die mit dem Metallträger (8) verbunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one temperature sensor (7) is arranged on a printed circuit board (9) which is connected to the metal carrier (8). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Leiterplatte (9) eine flexible Leiterplatte verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a flexible printed circuit board is used as the printed circuit board (9). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallträger (8) einen Haltefuß (10) aufweist, der gegenüber einem den wenigstens einen Temperatursensor (7) tragenden Verbindungsbereich (11) breiter ist und mit dem Zellgehäuse (3) der jeweiligen Batteriezelle (2) verschweißt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the metal carrier (8) has a holding foot (10) which is wider than a connection area (11) carrying the at least one temperature sensor (7) and with the cell housing (3) of the respective battery cell (2) is welded. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Batteriezelle (2) eine prismatische Batteriezelle verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a prismatic battery cell is used as the battery cell (2). Herstellungseinrichtung zum Herstellen einer Traktionsbatterie (1) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Herstellungseinrichtung dazu vorgesehen und ausgebildet ist, in einem Aufnahmefach eines Batteriegehäuses der Traktionsbatterie (1) wenigstens ein mehrere Batteriezellen (2) aufweisendes Zellmodul anzuordnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellungseinrichtung (1) weiter dazu vorgesehen und ausgebildet ist, jede der Batteriezellen (2) mit einem separaten Temperatursensor (7) zu versehen, wobei jeweils wenigstens ein Temperatursensor (7) an jeweils einem Metallträger (8) angeordnet und dem Metallträger (8) mit einem Zellgehäuse (3) der jeweiligen Batteriezelle (2) verschweißt wird.Manufacturing device for manufacturing a traction battery (1) of a motor vehicle, in particular for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, wherein the manufacturing device is provided and designed to store at least one multiple battery cells (2) in a receiving compartment of a battery housing of the traction battery (1). having cell module, characterized in that the manufacturing device (1) is further provided and designed to provide each of the battery cells (2) with a separate temperature sensor (7), with at least one temperature sensor (7) on each metal carrier (8 ) and the metal carrier (8) is welded to a cell housing (3) of the respective battery cell (2).
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US17/235,063 US20210346986A1 (en) 2020-05-07 2021-04-20 Method for producing a traction battery of a motor vehicle and corresponding production device
CN202110479876.9A CN113629284A (en) 2020-05-07 2021-04-30 Method for producing a power cell, motor vehicle and corresponding production device

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150110155A1 (en) 2013-10-17 2015-04-23 Ford Global Technologies, Llc Electric vehicle battery thermocouple
WO2016074843A1 (en) 2014-11-10 2016-05-19 Robert Bosch Gmbh Galvanic cell and method for producing a galvanic cell
WO2017102272A1 (en) 2015-12-17 2017-06-22 Greenteg Ag Measurement set-up for controlling the function of rechargeable batteries

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8399118B2 (en) * 2009-07-29 2013-03-19 Lg Chem, Ltd. Battery module and method for cooling the battery module
DE102010062207A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device for detecting the temperature of an energy store
DE102011004353B4 (en) * 2011-02-18 2015-08-27 Continental Automotive Gmbh Printed circuit board with a monitoring electronics for monitoring battery cells, and thus equipped electrical energy storage
CN202276164U (en) * 2011-09-29 2012-06-13 浙江吉利汽车研究院有限公司 Vehicle-mounted charger power supply device
DE102014200997A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 Robert Bosch Gmbh Battery and method for monitoring a battery and battery system with the battery
KR101750489B1 (en) * 2014-11-24 2017-06-23 주식회사 엘지화학 Temperature Sensor for Battery Module and Battery Module Having the Same
CN106321201B (en) * 2016-09-23 2018-09-21 奇瑞汽车股份有限公司 A kind of method for heating and controlling of electrical heating type catalytic converter
CN206742436U (en) * 2017-05-17 2017-12-12 海志电源技术（赣州）有限公司 A kind of Ni-MH power cell
CN209544438U (en) * 2019-02-20 2019-10-25 扬州道爵新能源发展有限公司 A kind of battery pack

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150110155A1 (en) 2013-10-17 2015-04-23 Ford Global Technologies, Llc Electric vehicle battery thermocouple
WO2016074843A1 (en) 2014-11-10 2016-05-19 Robert Bosch Gmbh Galvanic cell and method for producing a galvanic cell
WO2017102272A1 (en) 2015-12-17 2017-06-22 Greenteg Ag Measurement set-up for controlling the function of rechargeable batteries

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